第三章有機(jī)化合物第一節(jié)最簡單甲烷

課題：第三章機(jī)化合第一節(jié)最簡單的有機(jī)化合物------甲烷 烷授課班課1態(tài)價(jià)值絕大多數(shù)含碳的化合物都是有機(jī)化合物 anic其中僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為烴第三機(jī)化合第一節(jié)最簡單的有機(jī)化合 甲烷(一、甲烷的物理性質(zhì)及其在自然界中的存物理性質(zhì)：無顏色、無氣味、密度比空氣小，極難溶于水1、甲烷的化學(xué)式(分子式2、電子式3、結(jié)構(gòu)式(structuralformula)：結(jié)構(gòu)簡式1、甲烷的氧化反應(yīng)---燃燒反CH4(g)+2O2(g)CO(g)+2H點(diǎn) 現(xiàn)象：火焰呈淡藍(lán)色、燒杯內(nèi)壁有水珠、澄清石灰水變混2、穩(wěn)定△3、甲烷的受熱分解 4、取代反應(yīng)(substitution取代反應(yīng)是烷烴的特征反應(yīng)，但反應(yīng)物必須是純鹵素，條件也較特別教學(xué)過教學(xué)步驟、內(nèi)教學(xué)方法師生活［多展示］常見的有機(jī)化合物的，讓學(xué)生欣賞【引入】從今天起，學(xué)習(xí)有機(jī)化合物的知識。有機(jī)化合物與人學(xué)技術(shù)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中都起著重要作用。迄令為止已經(jīng)超過2000萬種。有機(jī)物不僅數(shù)量很多，而且分布極廣。例如剛才中涉及的常見：、煤油、柴油；建材中的木材、黏合劑、涂料、【設(shè)疑】那么有機(jī)物？他們有什么共同的特點(diǎn)【講】因、一氧化碳、碳酸鹽及碳酸氫鹽等具有無機(jī)化合物的性質(zhì)，除、一氧化碳、碳酸鹽及碳酸氫鹽外，絕大多數(shù)含［板書］絕大多數(shù)含碳的化合物都是有機(jī)物 ［投影］有機(jī)物與無機(jī)物的主要區(qū)，，溶解部分溶于水而不溶于有機(jī)性劑耐熱多數(shù)不耐熱較低一性400℃可燃性電離性化學(xué)［講］有機(jī)物和含碳化合物的正確關(guān)系是：有機(jī)物一定含碳元素［板書］其中僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)物稱為烴【問】有機(jī)物種類繁多的原因又是什么呢［多展示］P64頁圖3-【講】有機(jī)物種類之所以繁多主要有以下幾個(gè)原因：1、碳原子最外［講］人們熟悉的甲烷就是最簡單的烴，也是最簡單的有機(jī)物［板書］第三章機(jī)化合第一節(jié)最簡單的有機(jī)化合 甲烷(一、甲烷的物理性質(zhì)及其在自然界中的存【實(shí)驗(yàn)】展示裝有甲烷氣體的儲氣瓶(瓶中留有少量水)，簡單介紹【提問】通過觀察，甲烷的物理性質(zhì)都有哪些1水。【講】植物在隔絕空氣情況下分解能夠產(chǎn)生甲烷，我國是世界上最氣，它們都是“清潔”的，無毒并且熱能高。很多城市由燒煤【板書】2.存在：天然氣田、煤礦坑道、池沼［講］我國的天然氣已探明儲量為1.37萬億立方米，居世界第19位主要分布在中西部的、重慶、、青海、等地區(qū)及海底三角洲，最終到達(dá)的一項(xiàng)巨大工程【隨堂已知甲烷僅由碳?xì)鋬煞N元素組成其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)H%=25%。請推出甲烷的化學(xué)式（提示：可以根據(jù)共價(jià)鍵理論【板書】二、甲烷的分子組成和結(jié)1、甲烷的化學(xué)式(分子式達(dá)到兩個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。所以甲烷的化學(xué)式為【隨堂練習(xí)】已知甲烷的分子式為CH4，①寫出甲烷的電子式；②寫【板書2、電子式3、結(jié)構(gòu)式(structuralformula)：結(jié)構(gòu)簡式【過渡】結(jié)構(gòu)式僅用來表示分子中原子的連結(jié)順序,不能表示分子中子在空間的分布。知道了甲烷的分子式和結(jié)構(gòu)式，那么甲烷分[實(shí)踐活動]按要求動手實(shí)驗(yàn)，，【講】甲烷的電子式和結(jié)構(gòu)式只能表示甲烷分子中碳、氫原子的結(jié)［講］但是CH4的結(jié)構(gòu)式并不能代表其真實(shí)構(gòu)型稱其為平面結(jié)【講】球棍模型及比例模型：借助球棍子模型講解人們是如何確定［投影］拓展資料：甲烷分子結(jié)構(gòu)的參數(shù)123【講】結(jié)構(gòu)式實(shí)際是分子球棍模型在平面上的投影，表示分子內(nèi)各結(jié)【板書】4、分子結(jié)構(gòu)：對稱的正四面體結(jié)［知識拓展］C—HCH4C—H【過渡】知道了甲烷的分子結(jié)構(gòu)，那么由這種結(jié)構(gòu)決定的甲烷【板書】三、甲烷的化學(xué)性【講】通常情況下，甲烷穩(wěn)定，如與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般］］甲烷也能發(fā)生反應(yīng)比如在特定條件下甲烷能與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如可以燃燒和發(fā)生取代反應(yīng)等。【板書】1、甲烷的氧化反應(yīng)---燃燒反【講】甲烷是一種優(yōu)良的氣體，通常情況下1mol甲烷在空氣中完全燃燒，放出890kJ的熱量,火焰呈淡藍(lán)色。請?jiān)O(shè)計(jì)一套檢驗(yàn)點(diǎn)燃甲烷前應(yīng)該驗(yàn)純，燃燒產(chǎn)物是和水，可以通過將干【板書】CH4(g)+2O2(g)CO(g)+2H點(diǎn) 現(xiàn)象：火焰呈淡藍(lán)色、燒杯內(nèi)壁有水珠、澄清石灰水變混［知識拓展］和低（0～10℃）條件下的一種固態(tài)結(jié)晶物質(zhì)因天然氣中80%～90%的成分是甲烷，故也有人叫“甲烷水合物”（methanehydratemethanegashydrate）。天然氣水合物多呈白色或淺灰色晶體，［講知道酸性KMnO4溶液具有很強(qiáng)的氧化性，若遇到一般的還原能否被酸性KMnO4溶化呢【板書】2、穩(wěn)定［講］在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫，甲烷發(fā)生分△【板書】3、甲烷的受熱分解 的H2可用于 【板書】4、取代反應(yīng)(substitution15cm用燃著的鎂條（日光、高壓 實(shí)驗(yàn)信息分試紙的變化不光CH4HCl反應(yīng)現(xiàn)象原理探究［講］在反應(yīng)中CH4分子里的一個(gè)H原子被氯氣分子里的1個(gè)氯原子依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、和四氯甲烷。［投影展示］化學(xué)反應(yīng)過程取 一氯甲烷(氣態(tài)二氯甲烷(液態(tài)三氯甲烷(液態(tài)四氯甲烷(液態(tài)無腐蝕性。主要用作致冷劑、在上作麻醉劑。在上用作麻醉劑、防腐劑?！景鍟弁队靶〗Y(jié)］注意否則會發(fā)生)3、由于CH4是正四面體結(jié)構(gòu)，C到H的距離相同，C—H鍵相同，說明四個(gè)H等效氯取代等效H中的任意一個(gè)幾率相同無順序可言CH2Cl2【講】在這些反應(yīng)里甲烷分子中的H原子逐步被Cl原子所代替生成了【板書】取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)取代反應(yīng)是烷烴的特征反應(yīng)，但反應(yīng)物必須是純鹵素，條件也較特別。 ［投影］取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比可與化合物發(fā)生取成物中［知識拓展］CH4CH3CH3COONa+ Na2CO3+CH4實(shí)驗(yàn)裝置O2NH3裝置相同。12NaOH3△△［小結(jié)］本節(jié) 開始了對有機(jī)物的學(xué)習(xí)，認(rèn)識到甲烷的正四面［自我評價(jià)1、下列說法正確的是( BC、易溶于、等的化合物一定是有機(jī)2、不屬于有機(jī)物特點(diǎn)的是(C)A、大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，易溶于CD、絕大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì)，不易導(dǎo)電，低3、在光照條件下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)后，得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是（D C、 4、能說明甲烷的分子不是平面正方形，而是正四面體的是 A、CH4分子中的鍵長、鍵角都相等B、CH44種取代產(chǎn)物C、CH4的一氯代物只有一種教學(xué)回顧 課題：第三章機(jī)化合第一節(jié)最簡單的有機(jī)化合物------甲烷 烷授課班課22、理解同系物、烴基等概念，學(xué)會烷烴名態(tài)價(jià)值通過實(shí)踐活動、探究實(shí)驗(yàn)和多動畫等，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)、研究科學(xué)和探索科學(xué)的精神，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的，探索新知識的。一、烷烴(alkane)的結(jié)構(gòu)和性1、烷烴的定義子的化合價(jià)都達(dá)到“飽和”，像這樣的烴叫做“飽和烴saturatedhydrocarbon)”，也稱為烷烴。2、烷烴的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡3、烷烴的通式：CnH2n+24、物理性隨著分子里含碳原子數(shù)的增加沸點(diǎn)逐漸升高相對密度逐漸增大，烷烴的相對密度都小于水的密5、化學(xué)性能使KMO4酸性溶液和溴水褪色。烷烴的可燃CnH2n+2

3n2

nCO2+(n+1)(3)光照下和鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)1、定義結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為2、特點(diǎn)同系物屬于同一類物質(zhì)，且有相同的通式式量相差一定是14的倍數(shù)變化三、同分異構(gòu)現(xiàn)象isomerism)和同分異構(gòu)體(isomer)2、特點(diǎn)分子式相同，即化學(xué)組成和相對分子質(zhì)量相可以是同類物質(zhì)，也可以是不同類物同分異構(gòu)現(xiàn)象是產(chǎn)生有機(jī)物種類繁多的重要原因之產(chǎn)生同分異構(gòu)的原因：碳鏈異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)、空間異3、同分異構(gòu)體間的物理性質(zhì)變化規(guī)律：新課標(biāo)第一碳原子數(shù)相同，支鏈越多，熔沸點(diǎn)越4、烴基烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子所剩余的部分叫烴基，用“R—”表示5、烷烴同分異構(gòu)體的書 1 命名2、系統(tǒng)命名法； ；等效氫判斷方法如下同一個(gè)碳原子上的氫原子是等效同一個(gè)碳原子上所連甲基上的氫是等效的(3)處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的教學(xué)過教學(xué)步驟、內(nèi)教學(xué)方法師生活［知識回顧］甲烷的分子結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)［問］甲烷有哪些主要化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)氧化劑穩(wěn)定；可與氧氣在點(diǎn)燃條件下發(fā)生氧化反應(yīng)，生成［問］什么叫取代反應(yīng)［引入］甲烷是最簡單的烴，在烴里邊還有許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)懷與甲相似的分子，如乙烷、丙烷等等，這就是這節(jié)課的------烷烴。首先，讓先來了解一下烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。［板書］一、烷烴(alkane)的結(jié)構(gòu)和性［探究活動］給每個(gè)學(xué)組分發(fā)一些小球和小棍，自己動手來制作可參照P62“圖3-4幾種烷烴的球棍模型”邊邊制作，［投影］幾種烷烴的球棍模甲 乙丙 ?。蹎枺荽蠹壹?xì)心地觀察撐竿跳所制得的各種模型，看看碳原子與［講］這樣的結(jié)合使得每個(gè)碳原子的化合價(jià)都已充分利用，都達(dá)到和，把這種烴叫“飽和烴，又叫“烷烴［板書1的價(jià)鍵均與氫原子結(jié)合，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都達(dá)到“飽(aturatedocarbon)”，也稱為烷烴。［講］由于C—C［板書］2、烷烴的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡［問］請根據(jù)所制的各種分子的模型寫出乙烷、丙烷和丁 HH 乙 丙 ?。壑v］書寫結(jié)構(gòu)式時(shí)要注意，通常是將其寫成直線形式，但同一［投影乙烷 丙烷 丁烷［講］變形后的式子書寫起來是比較方便的，稱之為有機(jī)物的構(gòu)簡式書寫方便，且仍能表示出分子結(jié)構(gòu)的簡況，所以情況下［講］由甲烷、乙烷、丙烷的分子式分別為CH4、C2H6、C3H8，可以推n：CnH2n+2(n≥1)n［板書］3、烷烴的通式：CnH2n+2［過］既然甲烷的結(jié)構(gòu)和其它烷烴分子很相似，那么它們在性質(zhì)上［板書］4、物理性［投影］［學(xué)生活動］思考、分析表中的數(shù)據(jù)，，并得出一些規(guī)律［板書（1）隨著分子里含碳原子數(shù)的增加，、沸點(diǎn)逐分子里碳原子數(shù)等于或小于4的烷烴在常溫常壓下都是氣烷烴的相對密度都小于水的密［問］造成烷烴熔沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)增多而升高的原因是什么呢［講］在這里要注意的是 的過程 2、常溫常壓下是氣體的烷烴除了上述碳原子數(shù)小于 或等于4的幾中分子外還有一種碳原子數(shù)為5的 好的。化，而且化學(xué)性質(zhì)也具有極大的相似性，請根據(jù)甲烷的化學(xué)性［板書］5、化學(xué)性劑等反應(yīng)，不能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色。［板書］(2)烷烴的可燃［講］知道了烷烴的通式，那么能否寫出烷烴燃燒的通式呢3n1［板書］CnH2n+2 nCO2+(n+1)2［講］甲烷可以發(fā)生鹵代反應(yīng)，其他烷烴一樣可以發(fā)生取代反應(yīng)［板書］(3)光照下和鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反CH2CH2原子團(tuán)的物質(zhì)，互稱為同系物。［板書］二、同系物1、定義：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物［點(diǎn)擊試題］下列各組內(nèi)的物質(zhì)不屬于同系物的是 c CH3 B H2C、 ［講CH2原子團(tuán)，二者要聯(lián)系在一起應(yīng)用，。當(dāng)然，還應(yīng)注意，同系物的關(guān)系不光是只有烷烴分子之間存在，在其他的有機(jī)物內(nèi)也存在著同系物的關(guān)系。請自己小結(jié)一下同系物的特［板書］2、特點(diǎn)同系物屬于同一類物質(zhì)，且有相同的通式式量相差一定是14的倍數(shù)［過］現(xiàn)在給每個(gè)學(xué)組發(fā)一些小球，(黑色稍大球代表碳原子，紅［學(xué)生活動］以小組為單位進(jìn)行和制作，綜合各組結(jié)果得到三種［投影 H H H H C5H12，但它們的結(jié)構(gòu)是完全不一樣的，這一現(xiàn)象在有機(jī)化合物中非學(xué)普遍。稱之為同分異構(gòu)現(xiàn)象，具有相同分子式［板書］三、同分異構(gòu)現(xiàn)象(isomerism)和同分異構(gòu)體1分異構(gòu)現(xiàn)象具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體［板書］2、特點(diǎn)分子式相同，即化學(xué)組成和相對分子質(zhì)量相可以是同類物質(zhì)，也可以是不同類物同分異構(gòu)現(xiàn)象是產(chǎn)生有機(jī)物種類繁多的重要原因之產(chǎn)生同分異構(gòu)的原因：碳鏈異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)、空間異［［投影］正丁烷結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)比名稱沸點(diǎn)相對密正丁--異丁-- ［板書］3、同分異構(gòu)體間的物理性質(zhì)的變化規(guī)律碳原子數(shù)相同，支鏈越多，熔沸點(diǎn)越［問］為什么會出現(xiàn)這種情況呢［講］原因是支鏈越多，分子間排列不緊密，分子間作用力越弱［投影小結(jié)］概念同素異形體對象物據(jù)原子數(shù)相屬同一種元素的單一定是同一異化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)差別化學(xué)性質(zhì)可能相似也可實(shí)例紅磷與白磷正丁烷與異［板書］4、烴基：烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子所剩余的分叫烴基，用“R—”表示

體(C7H16)？［板書］5、烷烴同分異構(gòu)體的書［投影］C7［投影］C7H16同分異構(gòu)體的書寫步1C2－ ∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣ C－C－C－C－C－C－∣CC－C－C－C－C－∣C主C－C－C－ C－C－C－C－ C∣C－C－C－C－∣C－C－C－C－ C－C－C－C－ 43C∣C－C－C－ ［板書］成直鏈，一線串；取一碳，掛中間；向外排，不到端。所以C7H16的同分異構(gòu)體有9像烷烴分子同分異構(gòu)體這樣的同［板書］三、烷烴1、命名10時(shí)，用甲—10時(shí)，直接用字9種同分異構(gòu)體時(shí)，用命名法該如何命名1982年，在日內(nèi)瓦召開的學(xué)會議上，擬定了有機(jī)物系統(tǒng)命［板書］2、系統(tǒng)命名［投影小結(jié)］烷烴的系統(tǒng)命名法可分為以下幾步把主鏈中離支鏈最近的一端作為起點(diǎn)用數(shù)字給主鏈上的個(gè)碳原子依次定位，以確定支鏈的位置，如12